Lustų montavimo mašinos apžvalga

Siekdami išsikovoti vietą šiandieninėje aršioje rinkos konkurencijoje, elektronikos gaminių gamintojai turi nuolatos rasti būdą, kaip sumažinti gaminių kaštus ir pristatymo laiką, tuo pačiu nuolat gerindami naujų gaminių kokybę. Elektroninių gaminių gamintojai ne tik gerina gamybos procesus ir procedūras, bet ir turi skatinti puslaidininkinių įrenginių gamintojus įtraukti daugiau funkcijų į miniatiūrinius programuojamus integrinius grandynus (PIC). Todėl aukštos klasės elektronikos gaminių projektavimui ir gamybai mums aiškiai pristatomas mažesnio dydžio, stipresnių funkcijų ir žemesnių kainų kelias. Šiame kontekste šiandieninės programuojamos integrinės grandinės turi daug kontaktų, stiprių funkcijų ir naujoviškų surinkimo formų. Tačiau elektroninių gaminių gamintojai, norintys naudoti naujausius PIC įrenginius, turi įveikti kai kurias problemas, su kuriomis susiduriama programuojant. Paprasčiau tariant, norint sėkmingai programuoti PCI įrenginius, reikia išmokti keletą naujų metodų. Fu Haoyun teikia techninę pagalbą žemyninės JUKI išdėstymo mašinoms.
Pramonės fonas
PIC įrenginiams anksčiau dažniausiai buvo naudojamos DIP, PLCC arba SOIC pakuotės. Tačiau didėjant kompaktiškų ir didelio našumo gaminių paklausai, reikalingi pažangesni PIC įrenginiai. „Flash“ atminties įrenginiai yra SOP, TSOP, VSOP, BGA ir mikro-BGA paketuose. Didelio našumo mikrovaldikliai, CPLD ir FPGA yra QFP, BGA ir mikro-BGA paketuose, kurių kontaktų skaičius svyruoja nuo 44 iki 800.
Dėl didelio kaiščių skaičiaus ir mažo formos faktoriaus daugumą šių komponentų galima įsigyti tik mažo žingsnio pakuotėse. Smulkaus žingsnio komponentai turi labai trapius kaiščius, kurių atstumas yra tik 0,508 mm (20 mylių) arba beveik nėra tarpo. Dėl to šiam iššūkiui įveikti buvo naudojami PIC įrenginiai. Didelio tankio ir didelio našumo PIC įrenginiai yra brangūs ir reikalauja aukštos kokybės programavimo įrangos ir puikios proceso kontrolės, kad būtų sumažintas komponentų laužas.
Smulkaus žingsnio komponentai praktiškai neabejotinai susidurs su grėsmėmis dėl koplanarumo ir kitų formų kaiščių pažeidimo rankinio programavimo metu. Jei kaiščiai yra pažeisti, tai gali sukelti problemų dėl litavimo jungčių patikimumo, o tai padidins defektų skaičių gamybos procese. Panašiai didelio tankio komponentų programavimas iš tikrųjų užtruks ilgiau, o tai sumažins gamybos efektyvumą.
Programavimas ant plokštės
Pažangių PIC įrenginių naudotojai susiduria su sunkiu pasirinkimu: rizikuoti kokybės problemomis ir naudoti rankinį programavimą? Arba rasti alternatyvų programavimo metodą, kuris pašalina rankinio prisilietimo metodą?
Norėdami pasiekti pastarąjį, gamintojai iš pradžių pradėjo naudoti integruotą programavimą (OBP). OBP yra paprastas metodas, kuris užprogramuoja PIC po to, kai jis yra sumontuotas ant spausdintinės plokštės (PCB). Paprastai bandymai arba funkciniai bandymai atliekami plokštėje. Flash atmintis, elektriškai ištrinama programuojama tik skaitymo atmintis (EEprom), EEprom pagrįsti CPLD įrenginiai, EEprom pagrįsti FPGA įrenginiai ir mikrovaldikliai su įmontuota atmintimi arba EEprom yra užprogramuoti OBP forma.
Labiausiai paplitęs OBP diegimo būdas, siekiant patenkinti „flash“ atminties ir mikrovaldiklių reikalavimus, yra automatinio bandymo įrangos (ATE) programavimas naudojant „bed-of-nails“ šviestuvą. Loginius įrenginius sudėtinga programuoti ir jie nėra tinkami ATE programavimui.
Nauja OBP technologija, pagrįsta originalia IEEE specifikacija, palaikanti testavimą, rodo daug žadančią ateitį. Specifikacijoje, vadinamoje IEEE 1149.1, nurodoma daugybė ribų nuskaitymo protokolų, kurie buvo naudojami daugelyje PIC programavimo metodų.
Jei elektroninių gaminių gamintojai nori naudoti IEEE 1149.1 programavimo metodus, jie pasikliauja įvairių puslaidininkių gamintojų teikiamomis intelektinės nuosavybės apsaugos priemonėmis. Tačiau programavimas su jų įrankiais vyksta labai lėtai. Be to, dėl savo instinkto apsaugoti intelektinę nuosavybę, kiekvienas įrankis apsiriboja įrenginiu, kurį naudoja vienas vartotojas. Tai yra didelis trūkumas, jei plokštės PIC įrenginius naudoja keli vartotojai.
Apibendrinant galima teigti, kad naudojant OBP metodus galima pašalinti rankinio įrenginio tvarkymo ir programavimo testavimo reiškinį, taip pat lėtą gamybos gamybą. Tačiau programavimui reikalingas laikas taip pat gali būti lėtas.
ATE Pin-on-disk programavimas
ATE įranga iš pradžių buvo naudojama PCB mazgų grandinės bandymams atlikti, siekiant aptikti defektus, tokius kaip atviri ir trumpi pėdsakai, trūkstami komponentai ir netinkamai suderinti komponentai, atsirandantys gamybos proceso metu. Smeigtukai ant disko yra masyvo sukonfigūruoti, spyruokliniai bandymo gnybtai, kurie sudaro mechaninę ir elektrinę sąsają tarp PCB ir ATE bandymo įrangos signalo valdymo grandinės.
Kai PCB yra patikimai prijungtas prie kaiščio ant disko, ATE bandymo įrangos signalų valdymo grandinė siųs programavimo signalus tikslinio įrenginio PIC per kaiščio ant disko įrenginį ir PCB. Be mechaninių defektų tikrinimo, ATE įranga taip pat gali būti naudojama PIC įrenginiams programuoti. Komponentų programavimo ir trynimo procedūros yra įtrauktos į grandinės plokštės bandymo procedūrą, skirtą tiksliniam įrenginiui programuoti.
IEEE 1149.1 ribų nuskaitymo programavimas
Siekiant padidinti PCB mazgų tankį ir sudėtingumą, grandinių plokščių ir komponentų bandymai susiduria su dideliais sunkumais, ypač kai yra ribotos erdvės PCB mazgai. Siekiant efektyviai išspręsti šią problemą, buvo sukurtas ribų nuskaitymo bandymo protokolas (IEEE 1149.1).
IEEE 1149.1 bandymo standartas gali programuoti loginius įrenginius arba "flash" atminties įrenginius surinktose plokštėse per išmanųjį išorinį įrenginį. Šis programavimo įrenginys sudaro ryšio sąsają su plokšte per standartinį bandymo prieigos prievadą (Test Access Port, sutrumpintai TAP). Visa tai reikalauja naudoti JTAG techninės įrangos valdymo įrenginius, JTAG programinės įrangos sistemas, JTAG suderinamas PCB plokštes ir keturių laidų bandomąjį prieigos prievadą.
Ribų nuskaitymo darbai gali būti atliekami naudojant specializuotą tam skirtą schemos plokštės programavimo įrenginį arba kita galimybė yra naudoti kai kuriuos įrankius, kuriuos teikia tokios kompanijos kaip GenRad, Hewlett-Packard ir Teradyne ATE testuotojai Jungtinėse Valstijose, kad IEEE 1149.1 ribų nuskaitymo programavimas galėtų būti įdiegta ATE bandymo įrangoje.
Vienas didžiausių IEEE standarto naudojimo pranašumų yra tas, kad jis gali programuoti įvairius komponentus, kuriuos tiekia skirtingi tiekėjai toje pačioje PCB. Tai gali sutrumpinti bendrą programavimo laiką ir supaprastinti gamybos procesą.
Automatinio programavimo (AP) įranga
PIC technologija ir toliau tobulėja, todėl nauja automatinio programavimo įranga ir technologijos žengia koja kojon. Pavyzdžiui, duomenų įvesties / išvesties ProMaster 970 automatizuota smulkaus žingsnio programavimo įranga gali programuoti PIC įrenginius pažangiais paketų formatais, įskaitant BGA, micro BGA, SOP, VSOP, TSOP, PLCC, SON ir CSP. Dvigubos paėmimo ir vietos (PNP) antraštės ir pasirenkami 8, 10 arba 12-kontaktų lizdai gali maksimaliai padidinti įrangos efektyvumą. Programavimo įranga taip pat gali apimti įrenginio kokybės kontrolę. Pavyzdžiui, koplanarumo problemos ir kaiščio pažeidimai praktiškai neegzistuoja, nes integruota lazerinio matymo sistema gali užtikrinti labai tikslų įrenginio vietą.
Automatinis klasterių programavimas paprastai gali būti 5–10 kartų greitesnis nei ATE programavimas dėl programavimo sąsajų ir PNP įrenginių konfigūracijų įvairovės. Vėlgi, šie programavimo įrankiai yra skirti specialiai programavimui, o ne plokščių ar funkcijų testavimui, todėl gali užtikrinti labai gerą programavimo kokybę.
Smulkaus žingsnio PIC įrenginiai gali būti labai brangūs, todėl jei gamybos proceso metu bus galima sumažinti žalos laipsnį, tai labai pagerins gamintojo lūžio tašką. Automatinio programavimo sistemos, kurias galima pritaikyti daugumai komponentų, taip pat yra labai lanksčios ir gali būti pritaikytos pažangioms pakavimo įrenginių formoms. Didelio našumo, aukštos kokybės ir lankstumo derinys lėmė, kad mažiausia prieinama programavimo kaina vienam įrenginiui dažnai yra mažesnė nei 20 % ATE programavimo kainos.